[发明专利]用于太阳能热发电系统的定日镜上的闭式液压传动装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于太阳能热发电系统的液压传动装置，具体涉及一种用于塔式太阳能热发电系统的定日镜上的闭式液压传动装置。

背景技术

塔式太阳能热发电系统也称集中型太阳能热发电系统，其基本形式是利用独立跟踪太阳的定日镜群，将阳光聚集到固定在塔顶部的接收器上，用以产生高温，加热工质产生过热蒸汽或高温气体，驱动汽轮机发电机组或燃气轮机发电机组发电，从而将太阳能转换为电能。研究表明，在大规模发电方面，塔式太阳能热发电将是所有太阳能发电技术中成本最低的一种方式。定日镜是一种由镜面(反射镜)、镜架(支撑结构)、跟踪传动装置及其控制系统等组成的聚光装置，用于跟踪接收并聚集反射太阳光线进入位于接收塔顶部的集热器内，是塔式太阳能热发电站的重要组成部分。跟踪传动装置及其控制系统是保证定日镜运动和定位的重要装置，其性能决定定日镜的工作效率，进而影响整个塔式太阳能热发电系统的发电效率。因此，定日镜的传动装置及其控制系统是塔式太阳能热发电系统的关键部分。

现在主流的定日镜均采用双轴跟踪控制，方位轴和俯仰轴各有一套传动装置。目前效果较好的控制系统为开-闭环混合控制方式，其跟踪定位过程：当太阳入射光产生偏离误差超过容许值时，监控计算机根据太阳运行规律和定日镜经纬度等计算入射太阳光方位角，并发送至跟踪定位控制器(控制器可为DSP、PLC或者单片机)，跟踪定位控制器同时通过安装在定日镜上编码器获得定日镜实时的方位和角度值，计算得到定日镜在方位角和高度角方向转动的角度，控制驱动电机按照设定的方向和位置转动，达到预定位置，实现开环控制。闭环跟踪传感器在定日镜开环控制预定位置附近进行精确定位，实现闭环跟踪。当太阳入射光线的偏离误差消除后，控制器控制驱动电机停止转动，完成一个控制周期。当下一次太阳入射光偏离误差产生时，重复以上的控制过程。该控制方式结合开、闭环控制的优点，既不会出现累积误差，也不会因阴雨多云天气导致跟踪系统的失效，是一种跟踪精度高，反应速度快的控制系统。

在定日镜的传动装置及其控制系统中，其传动装置是重要的一环，因为定日镜需要将太阳光反射到距离地面60米甚至更高的塔顶部的接收器，定日镜位置的微小变化都会引起反射光在接收器上较大的偏差，所以现有定日镜大多数采用无间隙齿轮减速器、液压传动或两者的组合。齿轮减速器的传动方式的缺点是无间隙齿轮加工精度要求非常高，制造成本高，传动效率低，传动比固定，无法适应全天候工作，在大输出载荷时结构复杂庞大，齿轮容易磨损且磨损后严重影响跟踪定位精度，维修成本高，因此大面积和大质量的定日镜传动中均采用液压传动装置。液压传动装置的优点是出力大，但现有的定日镜液压传动装置包括油泵、油缸、控制阀及各种管路，系统需要的空间也很大；液压回路为开式，油液在沙漠等恶劣环境下容易被污染，而且各种控制阀及相关的电气设备较多，发生故障的概率就大，需要定期的检查和维护，增加维护成本；而且采用阀控原理的液压传动系统效率较低，最高效率约为70％，这也制约了定日镜液压传动装置的推广。

发明内容

本发明为了解决现有的定日镜的液压传动装置存在安装空间大、效率低、控制可靠性差的问题，进而提供一种用于太阳能热发电系统的定日镜上的闭式液压传动装置。

本发明为解决上述技术问题采用的技术方案是：本发明所述用于太阳能热发电系统的定日镜上的闭式液压传动装置包括交流伺服电机或变频电机、双向定量泵、预压式空气滤清器、密闭压力油罐、补油阀总成、双向液压锁总成和摆动液压马达，所述交流伺服电机或变频电机与双向定量泵连接，双向定量泵与摆动液压马达之间构成闭式回路，双向定量泵的泄油口与密闭压力油罐连通，预压式空气滤清器与密闭压力油罐连通，补油阀总成并联在闭式回路上并与密闭压力油罐连通，双向液压锁总成串联在闭式回路上。